松花江污染物合成麝香的時(shí)空分布特征及生物毒性研究.pdf

1、合成麝香（Synthetic Musks，SMs）作為天然麝香的廉價(jià)替代品被廣泛使用于各類個(gè)人護(hù)理品和消費(fèi)品中。由于其連續(xù)不斷地進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，濃度不斷增大，在動(dòng)物和人體組織中產(chǎn)生了蓄積作用，其效應(yīng)相當(dāng)于持久性有機(jī)污染物。SMs具有環(huán)境激素毒性、生理生態(tài)毒性、遺傳毒性、并且對(duì)酶活性具有一定影響，對(duì)微生物具有毒性效應(yīng)等作用，對(duì)地表水安全構(gòu)成較高的威脅。本文系統(tǒng)研究了松花江水環(huán)境中SMs的污染現(xiàn)狀及時(shí)空分布特征，數(shù)值模擬了SMs在多相介質(zhì)中

2、的歸趨行為，并對(duì)SMs與重金屬?gòu)?fù)合污染等環(huán)境行為問題進(jìn)行了探討。
　　采用固相萃取富集-氣質(zhì)聯(lián)機(jī)方法調(diào)查了松花江干流9個(gè)采樣點(diǎn)在不同水文期SMs的污染狀況。松花江表層水體中SMs在不同的水文期濃度分別為2011年8月（豐水期）：0-1.02ng/L，平均濃度0.02ng/L；2011年10月（平水期）：0-25.71ng/L，平均濃度2.14ng/L；2012年1月（枯水期-冰封期）：0-204.18ng/L，平均濃度為7.04n

3、g/L；2012年4月（枯水期-解凍期）：0-254.44ng/L，平均濃度為8.48ng/L?？菟谒w中SMs濃度高于平水期和豐水期?？臻g分布上，哈爾濱下游采樣點(diǎn)中SMs總濃度水平最高，總濃度范圍為0-109.12ng/L，次高點(diǎn)出現(xiàn)在佳木斯下游，這與上游來水和城市市政廢水排放有直接關(guān)系。SMs的組成特征表明：在松花江采樣點(diǎn)中佳樂麝香（Galaxolide，HHCB）的濃度最高，其次是吐納麝香（Tonalide，AHNT），確定HH

4、CB和AHTN為典型污染物。HHCB和AHTN在不同水文期具有不同的濃度，這主要?dú)w因于環(huán)境變量的季節(jié)性變化。為了研究松花江中SMs的輸入特性，檢測(cè)了哈爾濱市污水處理廠外排污泥和污水中SMs的濃度水平。哈爾濱污水處理廠平均每天有245.5g和51.8g的HHCB和AHTN隨外排污泥進(jìn)入環(huán)境中被填埋處理，這會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成一定危害；平均每天有93.8g和22.5g的HHCB和AHTN會(huì)隨外排污水不斷的進(jìn)入松花江中，對(duì)松花江水環(huán)境構(gòu)成威脅。此

5、外，進(jìn)一步論證了該沿江污水處理廠的排污口是SMs污染松花江的一個(gè)典型污染源。
　　在實(shí)驗(yàn)室條件下，系統(tǒng)研究了HHCB和AHTN在松花江水體中的吸附解吸過程。在24h內(nèi)HHCB和AHTN在松花江表層沉積物上的吸附過程達(dá)到平衡狀態(tài)，二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能夠較好的模擬沉積物對(duì)HHCB和AHTN吸附的主要過程。沉積物對(duì)HHCB和AHTN吸附的初始階段可以用顆粒內(nèi)混合模型模擬，相關(guān)系數(shù)分別為0.981和0.983。沉積物對(duì)HHCB和AHTN的吸附

6、和解析為非線性過程，F(xiàn)reundlich模型能較好的模擬HHCB和AHTN的等溫吸附-解析過程，相關(guān)系數(shù)分別為HHCB：0.978和0.984，AHTN：0.982和0.966。吸附和解吸過程存在明顯的滯后性。研究表明了不同的環(huán)境因素包括離子強(qiáng)度、pH值以及溫度會(huì)促進(jìn)或抑制HHCB和AHTN在沉積物上的吸附行為；沉積物上的有機(jī)質(zhì)和水環(huán)境中的共存污染物如表面活性劑和重金屬也能夠促進(jìn)或抑制其在沉積物上的吸附行為。同時(shí)，室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，HHCB

7、和AHTN在松花江水體中的生物降解半衰期隨水文期的變化而變化，自然光降解并未有明顯變化。
　　采用動(dòng)態(tài)多介質(zhì)模型系統(tǒng)的模擬了松花江中HHCB的遷移轉(zhuǎn)化行為?；赟Ms的實(shí)際監(jiān)測(cè)濃度，對(duì)源強(qiáng)進(jìn)行了評(píng)估。將HHCB模擬濃度與實(shí)際監(jiān)測(cè)濃度進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)模擬值與真實(shí)值較為接近，柯西不等式系數(shù)值均小于0.5，吻合度較高。評(píng)估了HHCB在不同環(huán)境相中的歸趨情況，并分析了HHCB在松花江干流的環(huán)境行為。HHCB在不同環(huán)境相中的輸入和輸出的總質(zhì)量

8、通量分別為4.32×103kg和4.30×103kg，相對(duì)誤差為0.5％，模擬時(shí)間內(nèi)HHCB的質(zhì)量保持平衡狀態(tài)。
　　基于松花江水體中SMs濃度的實(shí)測(cè)值，以HHCB為代表，采用水培方法研究其與松花江中常見的重金屬（Cd2+、Cu2+和Zn2+）復(fù)合污染對(duì)金魚藻葉片生理生化指標(biāo)的影響。HHCB與重金屬（Cd2+、Cu2+和Zn2+）復(fù)合污染對(duì)葉片組織中脂質(zhì)過氧化最終產(chǎn)物丙二醛（MDA）具有協(xié)同效應(yīng)，對(duì)葉綠素的含量具有拮抗作用，因此M